全站仪联合RTK在矿山测量中的应用分析

杨 松

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队，贵州 清镇 551400）

随着GPS技术的不断发展，RTK技术在工程测量中的应用越来越受到重视。RTK技术是一种实时动态定位技术，速度快，准确度高。在与全站仪的相互结合之下，不仅提高了工作效率，而且提升了测量工作的专业性和安全性。

1 RTK技术含义和特点

RTK技术是一种新的GPS技术，它是一种实时动态系统，其主要采用载波相位动态实时差分方法，进行实地测量。RTK技术的主要的工作流程就是通过GPS信号接收机，实现卫星定位和观测，把测量的数据信号传输到接收设备中去。数据观测站通过对这些信号信息的接收和分析，得出准确的测量数据[1]。

（1）实时性：RTK技术是一种实时动态观测系统。只要具备卫星信号接收设备，RTK技术就可以在任何时候接收信号信息。而且，为了能够确保测量数据的准确性，基准站在需要测量的地点设置了不同的流动站，能够为基准站提供精确的三维坐标，可以让工作人员及时对测量数据进行检查。

（2）精确度高：RTK技术采用了载波相位动态实时差分方法，可以在野外测量作业中实时得到厘米级的精度定位。此外，RTK技术不需要设置控制网点，所以可以相应地减少工作人员的工作量，很大程度上提高了工作效率。

2 RTK技术结合全站仪的一般应用

①控制测量：在进行实际矿山测量的工程中，RTK技术可以实现精准的定位，并通过全站仪的相关测量参数作为参考依据，完成测量作业[2]。通过全站仪与RTK技术的联合作业，很大程度上提升了对测量工程的控制效果，增加了测量数据的准确度。②用地测量：在建设用地的边界测量中，RTK技术的应用也越来越受到重视。与传统的测量方式不同的是，运用RTK技术测量，不仅可以节约大量的工作时间，而且减少了工作量，提高了测量数据的精确度。RTK技术可以精确地测量出建筑用地的边界坐标，确定土地使用的范围。

3 “RTK+全站仪”在矿山地表测图中的工作流程

①确定坐标：为了能够确定精准的定位坐标，需要利用RTK测量技术确立接收信息的基准站。应用迅速静态相对定位形式进行测量，并用双颊GPS信息接收装置接收信号信息[3]。然后通过计算得出精确的定位坐标。②测量图根点：工作人员要通过RTK技术传输过来的定位信息，利用GPS接收机对信息进行精确的计算，以此确定RTK技术基准点，并在测量范围内测量精确的图根点。③测量碎部点：对于地形比较复杂的地方，利用全站仪进行测量，然后通过后视定向，并对监测站的精确度进行检测，在全部都符合测量标准要求的基础上，就可以进行碎部测量[4]。在地势比较平坦的地方，可以利用RTK技术测量图根点。然后在此基础上进行草图制作。④数字化成图：观测站在接收到传输过来的相应的信息之后，相关工作人员要对所接收的信息进行及时的处理，通过计算机技术，把数据信息转换成绘图软件需要的格式，根据外部作业的工作人员制定的草图，进行进一步的修改，并制定精确的绘图。

4 全站仪在矿山井下测量中的应用

4.1 全站仪设备在矿上井下的架设方法

（1）全站仪的对中：矿山井下测量的导线点的位置最好是在巷道顶板。全站仪需要在点下对中，所以全站仪望远镜需要有镜上中心。因为矿山井下特殊的环境，风比较大，为了能够使对中的精确度更高，需要在镜上中心安装光学对中器。井下测量仪器进行对中操作的时候，离不开垂球的协助作用。经过实践证明，350克的活动尖垂球，能够使对中误差减到最小，操作效果最好。

（2）棱镜对中：为了提高井下测量的便利性，在实际的井下测量作业中，一般选择360°全反射棱镜，能够在很大程度上提高测量数据的精确度，减少测量误差。在对中工作完成之后，工作人员可以将测量出的定位坐标、棱镜高度等数据传送到全站仪。

4.2 全站仪在矿山井下的测量步骤

①一般测量：标定中腰线是井下测量作业的重要步骤。全站仪在井下进行操作时，通过提前计算好的方位角、距离等，直接在仪器中输入水平角和垂直角，然后再进行数据测量。对于测量出的数据，需要工作人员进行手动记录。②角度测量：为了提高测量的准确性，需要在前后试点上悬挂垂球作为瞄准点。并在垂球附近设置照明装置。由于井下风比较大，为了不影响测量效果，需要选择具有在一定重量的大锤球，并设置一定的挡风装置。在测量过程中，可以利用照明装置的灯光，通过灯语和相关前后视人员交流。为了确保测量的精准度，减少测量误差，在水平角观测时，需要进行多次测量。③坐标测量：全站仪可以通过信号接收器，直接显示测量坐标。在实际的井下测量过程中，主要利用设置仪器点的坐标和后视方向，以此来得到精确的定位坐标。采用这种方法，可以通过显示的数据实时检查测量作业的精确度，节约测量时间，实现高效作业。④放样测量：在实际的矿山井下测量工程中，主要采用全站仪自身放样程序进行放样。利用这种方法，可以在操作过程中，精确地看到棱镜的准确位置，并显示需要调整的角度，对误差及时调整。在遇到大倾角工程的放样工作中，为了能够顺利进行测量，工程方可以给全站仪设置弯管目镜。

5 结语

RTK技术联合全站仪技术在地势比较复杂的地段进行测量作业时，可以利用RTK技术克服外在的地形等方面的阻碍，实时动态定位，并通过全站仪进行信号接收，两者实现完美的结合。不仅能够提升测量工作的效率，而且降低了工作人员的工作强度，确保测量数据信息的准确度。随着对现代矿山开采的安全性的要求越越高，全站仪联合RTK技术在矿山测量工程中的应用会越来越广泛。

[1]兰进京,张健雄.全站仪联合RTK在矿山测量中的应用[J].地理空间信息,2016,14(01):102-103+6.

[2]徐宜敏.全站仪免置平测量技术及其算法模型研究[D].南昌大学。2013

[3]王刃.基于视频全站仪的视觉相关问题研究[D].解放军信息工程大学。2014

[4]姬洪亮.全站仪计量检定方法的研究[D].中国人民解放军信息工程大学.2015